package com.asa.a;


/**
 * 垃圾回收
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class P {

	
	
	/**
	 * 
	 * 
	 * 垃圾收集，不是Java语言的伴生产物。早在1960年，第一门开始使用内
		存动态分配和垃圾收集技术的Lisp语言诞生。关于垃圾收集有三个经典问题:
		➢哪些内存需要回收?
		➢什么时候回收?
		➢如何回收?
		垃圾收集机制是Java的招牌能力，极大地提高了开发效率。如今，垃圾
		收集几乎成为现代语言的标配，即使经过如此长时间的发展，Java的垃
		圾收集机制仍然在不断的演进中，不同大小的设备、不同特征的应用场
		景，对垃圾收集提出了新的挑战，这当然也是面试的热点。

	 * 
	 * 什么是垃圾( Garbage) 呢?
			➢垃圾是指在运行程序中没有任何指针指向的对象，这个对象就是需要
			被回收的垃圾。|
			➢外文: An object is considered garbage when it can no
			longer be reached from any pointer in the running 
			progr am.
			如果不及时对内存中的垃圾进行清理，那么，这些垃圾对象所占的内存空
			间会一直保留到应用程序结束，被保留的空间无法被其他对象使用。甚至
			可能导致内存溢出。

	 * 
	 * 
	 * 
	 * 
	 * 
	 * 想要学习GC ,首先需要理解为什么需要GC ?
			●
			对于高级语言来说，一 一个 基本认知是如果不进行垃圾回收，内存迟早都会被消耗完，
			因为不断地分配内存空间而不进行回收，就好像不停地生产生活垃圾而从来不打扫
			一样。
			除了释放没用的对象，垃圾回收也可以清除内存里的记录碎片。碎片整理将所占用
			的堆内存移到堆的一端，以便JVM将整理出的内存分配给新的对象。
			●
			随着应用程序所应付的业务越来越庞大、复杂，用户越来越多，没有GC就不能保证
			应用程序的正常进行。而经常造成STW的GC又跟不上实际的需求，所以才会不断地
			尝试对GC进行优化。

	 * 
	 * 
	 * 
	 * 
	 * 在早期的C/C+ +时代，垃圾回收基本上是手工进行的。开发人员可以使用
			new关键字进行内存申请，并使用delete关键字进行内存释放。比如以下代
			码:
			MibBridge *pBridge = new cmBaseGroupBridge() ;
			//如果注册失败，使用Delete释放该对象所占内存区域
			if (pBridge- >Register (kDestroy) != NO_ ERROR)
			delete pBridge;
			这种方式可以灵活控制内存释放的时间，但是会给开发人员带来频繁申请和
			释放内存的管理负担。倘若有一处内存区间由于程序员编码的问题忘记被回
			收，那么就会产生内存泄漏，垃圾对象永远无法被清除，随着系统运行时间
			的不断增长，垃圾对象所耗内存可能持续上升，直到出现内存溢出并造成应
			用程序崩溃。

	 * 
	 * 
	 * 
	 * 
	 * 在有了垃圾回收机制后，上述代码块极有可能变成这样:
			MibBridge *pBridge = new cmBaseGroupBridge() ;
			pBridge- >Register (kDestroy) ;
			现在，除了Java以外，C#、Python、Ruby等语言都使用了自动垃圾回收
			的思想，也是未来发展趋势。可以说，这种自动化的内存分配和垃圾回收的
			方式己经成为现代开发语言必备的标准。

	 * 
	 * 
	 * 
	 * 
	 * ●自动内存管理，无需开发人员手动参与内存的分配与回收，这样降低内
			存泄漏和内存溢出的风险
			➢没有垃圾回收器，java也会和cpp- 样，各种悬垂指针，野指针，泄露问题
			让你头疼不已。
			●自动内存管理机制，将程序员从繁重的内存管理中释放出来，可以更专
			心地专注于业务开发
			●oracle官网关于垃圾回收的介绍
			➢https: //docs .oracle . com/ javase/8/docs/ technotes/guides/
			vm/gctuning/ toc . html

	 * 
	 * 
	 * 
	 * 对于Java开发人员而言，自动内存管理就像是一一个 黑匣子，如果过度依赖于
			“自动”，那么这将会是一一场灾难，最严重的就会弱化Java开发人员在程序
			出现内存溢出时定位问题和解决问题的能力。
			●此时，了解JVM的自动内存分配和内存回收原理就显得非常重要，只有在真
			正了解JVM是如何管理内存后，我们才能够在遇见OutOfMemoryError时, 
			快速地根据错误异常日志定位问题和解决问题。
			当需要排查各种内存溢出、内存泄漏问题时，当垃圾收集成为系统达到更高
			并发量的瓶颈时，我们就必须对这些“自动化”的技术实施必要的监控和调
			节。

	 * 
	 * 
	 * 
	 * 	垃圾标记阶段:对象存活判断。
			在堆里存放着几乎所有的Java对象实例，在GC执行垃圾回收之前，首先需
			要区分出内存中哪些是存活对象，哪些是已经死亡的对象。只有被标记为己
			经死亡的对象，GC才会在执行垃圾回收时，释放掉其所占用的内存空间，因
			此这个过程我们可以称为垃圾标记阶段。
			那么在JVM中究竞是如何标记-一个死亡对象呢?简单来说，当一个对象已经
			不再被任何的存活对象继续引用时，就可以宣判为已经死亡。
			●判断对象存活一般有两种方式:引用计数算法和可达性分析算法。

	 * 
	 * 
	 * 
	 * 方式一:引用计数算法
			引用计数算法(Reference
			Counting)比较简单，对每个对象保存一一个整型的引用
			计数器属性。用于记录对象被引用的情况。
			对于一个对象A，只要有任何一个对象引用了A，则A的引用计数器就加1;当引用失效
			时，引用计数器就减1。只要对象A的引用计数器的值为0，即表示对象A不可能再被使
			用，可进行回收。
			优点:实现简单，垃圾对象便于辨识;判定效率高，回收没有延迟性。
			缺点:
			➢它需要单独的字段存储计数器，这样的做法增加了存储空间的开销。
			➢每次赋值都需要更新计数器，伴随着加法和减法操作，这增加了时间开销。
			➢引用计数器有一个严重的问题，即无法处理循环引用的情况。这是一条致命缺陷
			导致在Java的垃圾回收器中没有使用这类算法。

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	 * 
	 * 
	 * 
	 * |●
		引用计数算法，是很多语言的资源回收选择，例如因人工智能而更加火热
		的Python，它更是同时支持引用计数和垃圾收集机制。
		|●
		具体哪种最优是要看场景的，业界有大规模实践中仅保留引用计数机制，
		以提高吞吐量的尝试。
		Java并没有选择引用计数，是因为其存在一个基本的难题，也就是很难处
		。
		理循环引用关系。
		Python如何解决循环引用?|
		➢手动解除:很好理解，就是在合适的时机，解除引用关系。
		➢使用弱引用weakref，weakref 是Python提供的标准库，旨在解
		决循环引用。
		让天下没有难学的技人

	 * 
	 * 
	 * 
	 * )方式二:可达性分析(或根搜索算法、追踪性垃圾收集)
			相对于引用计数算法而言，可达性分析算法不仅同样具备实现简单和执行高
			效等特点，更重要的是该算法可以有效地解决在引用计数算法中循环引用的
			问题，防止内存泄漏的发生。
			相较于引用计数算法，这里的可达性分析就是Java、C#选择的。这种类型
			的垃圾收集通常也叫作追踪性垃圾收集(Tracing GarbageCollection)。

	 * 所谓"GC Roots" 根集合就是一组必须活跃的引用。
			基本思路:
			➢可达性分析算法是以根对象集合(GC Roots) 为起始点，按照从上至下
			的方式搜索被根对象集合所连接的目标对象是否可达。
			➢使用可达性分析算法后，内存中的存活对象都会被根对象集合直接或间
			接连接着，搜索所走过的路径称为引用链(Reference Chain)
			➢如果目标对象没有任何引用链相连，则是不可达的，就意味着该对象己
			经死亡，可以标记为垃圾对象。
			➢在可达性分析算法中，只有能够被根对象集合直接或者间接连接的对象
			才是存活对象。

	 * 
	 * 
	 * 
	 * 在Java 语言中,
			GC Roots包括以以几类元素:
			虚拟机栈中引用的对象
			➢比如:各个线程被调用的方法中使用到的参数、局部变量等。
			本地方法栈内JNI (通常说的本地方法)引用的对象
			方法区中类静态属性引用的对象
			➢比如: Java类的引用类型静态变量
			方法区中常量引用的对象
			➢比如:字符串常量池(String Table) 里的引用
			所有被同步锁synchroni zed持有的对象
			Java,虚拟机内部的引用。
			➢基本数据类型对应的Class对象，一些常驻的异常对象(如:
			NullPointerException、OutOfMemoryError) ，系统类加载器。
			反映java虚拟机内部情况的JMXBean、JVMTI中注册的回调、本地代码缓存等。

	 * 
	 * 
	 * ●除了这些固定的GC lRoots集 合以外，根据用户所选用的垃圾收集器以及当
		前回收的内存区域不同，还可以有其他对象“临时性”地加入，共同构成完
		整GC Roots集合。比如:分代收集和局部回收(Partial GC)
		➢如果只针对Java堆中的某一块区域进行垃圾回收(比如:典型的只针
		对新生代)，必须考虑到内存区域是虚拟机自己的实现细节，更不是孤
		立封闭的，这个区域的对象完全有可能被其他区域的对象所引用，这时。
		候就需要一并将关联的区域对象也加入GC Roots集合中去考虑，才能
		保证可达性分析的准确性。
		●小技巧:
		由于Root采用栈方式存放变量和指针，所以如果-一个指针，它保存了堆内存
		里面的对象，但是自己又不存放在堆内存里面，那它就是一个Root。

	 * 
	 * 
	 * 如果要使用可达性分析算法来判断内存是否可回收，那么分析工作必须在
		一个能保障一致性的快照中进行。这点不满足的话分析结果的准确性就无
		法保证。
		这点也是导致GC进行时必须"Stop The World"的一个重要原因。
		➢即使是号称(几乎)不会发生停顿的CMS收集器中，枚举根节点时
		也是必须要停顿的。

	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *对象的finalization机制
			Java语言提供了对象终止(finalization)机制来允许开发人员提供对
			象被销毁之前的自定义处理逻辑。
			当垃圾回收器发现没有引用指向一个对象，即:垃圾回收此对家之前，总会
			先调用这个对象的finalize()方法。
			finalize()方法允许在子类中被重写，用于在对象被回收时进行资源释放
			通常在这个方法中进行一些资源释放和清理的工作，比如关闭文件、套接字
			和数据库连接等。

	 *
	 *
	 *应该交给垃圾回收机制调用。理由包括下面三点:永远不要主动调用某个对象的
		finalize()方法
		➢在finalize() 时可能会导致对象复活。
		➢finalize() 方法的执行时间是没有保障的，它完全由GC线程决定，极端情况下，
		若不发生GC，则finalize() 方法将没有执行机会。
		➢一个糟糕的finalize()会严重影响GC的性能。
		从功能上来说，finalize()方法与C++中的析构函数比较相似，但是Java采用的是基
		于垃圾回收器的自动内存管理机制，所以finalize()方法在本质上不同于C+ +中的析
		构函数。
		●由于finalize()方法的存在，虚拟机中的对象一 般处于三种可能的状态。

	 *
	 *
	 *如果从所有的根节点都无法访问到某个对象，说明对象己经不再使用了。一般来说, 
			此对象需要被回收。但事实上，也并非是“非死不可”的，这时候它们暂时处于“缓
			刑”阶段。-一个无法触及的对象有可能在某一个条件下“复活”自己，如果这样，那
			么对它的回收就是不合理的，为此，定义虚拟机中的对象可能的三种状态。如下:
			➢可触及的:从根节点开始，可以到达这个对象。
			➢可复活的:对象的所有引用都被释放，但是对象有可能在finalize()中复活。
			➢不可触及的:对象的finalize()被调用，并且没有复活，那么就会进入不可触
			及状态。不可 触及的对象不可能被复活，因为finalize()只会被调用一-次。.
			以上3种状态中，是由于finalize()方法的存在，进行的区分。只有在对象不可触
			及时才可以被回收。

	 *
	 *
	 *
	 *
	 *判定一个对象objA是否可回收，至少要经历两次标记过程:
		1.如果对象objA到GC Roots没有引用链，则进行第一 次标记。
		2.进行筛选，判断此对象是否有必要执行finalize()方法
		①如果对象objA没有 重写finalize()方法，或者finalize()方法已经被虚拟机调用过,
		则虚拟机枧为“没有必要执行”，objA被判定为不可触及的。
		②如果对象objA重写了 finalize()方法，且还未执行过，那么objA会被插入到E-Queue
		队列中，由一个虚拟机自动创建的、低优先级的Finalizer线程触发其finalize()方
		法执行。
		I
		③finalize()方法是对象逃脱死亡的最后机会， 稍后GC会对E-Queue队列中的对象进行
		第二次标记。如果objA在finalize()方法中与引用链上的任何- -个对象建立了联系，
		那么在第二次标记时，objA会被移出“即将回收”集合。之后，对象会再次出现没有引
		用存在的情况。在这个情况下，finalize方法不会被再次调用，对象会直接变成不可触
		及的状态，也就是说，一个对象的finalize方法只会被调用一次。

	 *
	 *
	 *
	 *
	 *当成功区分出内存中存活对象和死亡对象后，GC接下来的任务就是执行垃圾
		回收，释放掉无用对象所占用的内存空间，以便有足够的可用内存空间为新对
		象分配内存。
		目前在JVM中比较常见的三种垃圾收集算法是标记一清除算法( Mark-
		Sweep)、复制算法(Copying)、标记-压缩算法(Mark-
		Compact )


	 *
	 *
	 *
	 *
	 *标记-清除(Mark-Sweep)算法
			背景:
			标记-清除算法(Mark-Sweep)是一种非常基础和常见的垃圾收集算法，
			该算法被J. McCarthy等人在1960年提出并并应用于Lisp语言。
			执行过程:
			当堆中的有效内存空间(available memory) 被耗尽的时候，就会停止整个
			程序(也被称为stop the world)，然后进行两项工作，第一项则是标记，
			第二项则是清除。
			●标记: Collector从引用根节点开始遍历，标记所有被引用的对象。一般是
			在对象的Header中记录为可达对象。
			●清除: Collector对堆内存从头到尾进行线性的遍历，如果发现某个对象在
			其Header中没有标记为可达对象，则将其回收。

	 *
	 *
	 *缺点
		➢效率不算高
		➢在进行GC的时候，需要停止整个应用程序，导致用户体验差
		➢这种方式清理出来的空闲内存是不连续的，产生内存碎片。需要维护一个
		空闲列表
		注意:何为清除?
		➢这里所谓的清除并不是真的置空，而是把需要清除的对象地址保存在空闲
		的地址列表里。下次有新对象需要加载时，判断垃圾的位置空间是否够，
		如果够，就存放。

	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *复制( Copying )算法
			为了解决标记-清除算法在垃圾收集效率方面的缺陷，M. L. Minsky于
			1963年发表了著名的论文，“ 使用双存储区的Lisp语言垃圾收集器CA
			LISP Garbage Collector Algorithm Using Serial
			Secondary Storage )”。M.L.Minsky在该论文中描述的算法被人
			们称为复制(Copying)算法，它也被M. L.Minsky本人成功地引入到了
			Lisp语言的一一个实现版本中。
			核心思想:
			将活着的内存空间分为两块，每次只使用其中一块，在垃圾回收时将正在
			使用的内存中的存活对象复制到未被使用的内存块中，之后清除正在使用
			的内存块中的所有对象，交换两个内存的角色，最后完成垃圾回收。

	 *
	 *
	 *优点:
			没有标记和清除过程，实现简单，运行高效
			复制过去以后保证空间的连续性，不会出现“碎胎”问题。
		缺点:
			此算法的缺点也是很明显的，就是需要两倍的内存空间。
			对于G1这种分拆成为大量region的GC，复制而不是移动，意味着GC需要维
			护region之间对象引用关系，不管是内存占用或者时间开销也不小。
			特别的:
			如果系统中的垃圾对象很多，复制算法需要复制的存活对象数量并不会太大,
			或者说非常低才行。

	 *
	 *
	 *
	 *标记-压缩(或标记整理、Mark - Compact)算法
			背景:
			复制算法的高效性是建立在存活对象少、垃圾对象多的前提下的。这种情况在新生代经常
			发生，但是在老年代r更常见的情况是大部分对象都是存活对象。如果依然使用复制算法，
			由于存活对象较多，复制的成本也将很高。因此，基于老年代垃圾回收的特性，需要使用
			其他的算法。
			标记-清除算法的确可以应用在老年代中，但是该算法不仅执行效率低下，而且在执行完
			内存回收后还会产生内存碎片，所以JVM的设计者需要在此基础之.上进行改进。标记-
			压缩(Mark - Compact) 算法由此诞生。
			1970年前后，G. L. Steele 、C. J. Chene 和D.S. Wise 等研究者发布标记-
			压缩算法。在许多现代的垃圾收集器中，人们都使用了标记-压缩算法或其改进版本。

	 *
	 *
	 *
	 *
	 *优点:
		消除了标记-清除算法当中，内存区域分散的缺点，我们需要给新对象分配
		内存时，JVM只需要持有一个内存的起始地址即可。
		消除了复制算法当中，内存减半的高额代价。
	缺点:
		●从效率上来说，标记-整理算法要低于复制算法。
		移动对象的同时，如果对象被其他对象引用，则还需要调整引用的地址。。
		移动过程中，需要全程暂停用户应用程序。即: STW

	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *分代收集算法
		前面所有这些算法中，并没有一种算法可以完全替代其他算法，它们都具有自
		己独特的优势和特点。分代收集算法应运而生。
		分代收集算法，是基于这样-一个事实:不同的对象的生命周期是不-一样的。因
		此，不同生命周期的对象可以采取不同的收集方式，以便提高回收效率。一般
		是把Java堆分为新生代和老年代，这样就可以根据各个年代的特点使用不同的
		回收算法，以提高垃圾回收的效率。
		在Java程序运行的过程中，会产生大量的对象，其中有些对象是与业务信息相
		关，比如Http请求中的Session对象、线程、Socket连接，这类对象跟业务
		直接挂钩，因此生命周期比较长。但是还有一些对象，主要是程序运行过程中
		生成的临时变量，这些对象生命周期会比较短，比如: String对象， 由于其不
		变类的特性，系统会产生大量的这些对象，有些对象甚至只用一次即可回收。

	 *
	 *
	 *目前几乎所有的GC都是采用分代收集( Generational Collecting) 算法执行垃圾回收的。
		在HotSpot中，基于分代的概念，GC所使用的内存回收算法必须结合年轻代和老年代各自的特
		点。
		●年轻代(Yopng Gen)
		年轻代特点:区域相对老年代较小，对象生命周期短、存活率低，回收频繁。.
		这种情况复制算法的回收整理，速度是最快的。复制算法的效率只和当前存活对象大小有关，因此很适用于
		年轻代的回收。市复制算法内存利用率不高的问题，通过hotspot中 的两个survivor的设计得到缓解。
		●老年代(Tenured Gen)
		老年代特点:区城较大，对象生命周期长、存活率高，回收不及年轻代频繁。
		这种情况存在大量存活率高的对象，复制算法明显变得不合适。一般是由标记-清除或者是标记-清除与标记
		-整理的混合实现。
			➢Mark阶段的开销与存活对象的数量成正比。
			➢Sweep阶段的开销与所管理区域的大小成正相关。.
			➢Compact阶段的开销与存活对象的数据成正比。

	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *以HotSpot中的CMS回收器为例，CMS是 基于Mark- Sweep实现的，对于对象的回
		收效率很高。而对于碎片问题，CMS采用基于Mark-Compact算法的Serial 0ld
		回收器作为补偿措施:当内存回收不佳(碎片导致的Concurrent Mode
		) Failure时)，将采用Serial 0ld执行Full GC以达到对老年代内存的整理。
		分代的思想被现有的虚拟机广泛使用。几乎所有的垃圾回收器都区分新生代和老年
		代。

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	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *增量收集算法
		上述现有的算法，在垃圾回收过程中，应用软件将处于一-种Stop the World
		的状态。在Stop the World 状态下，应用程序所有的线程都会挂起，暂停
		切正常的工作，等待垃圾回收的完成。如果垃圾回收时间过长，应用程序会被挂
		起很久，将严重影响用户体验或者系统的稳定性。为了解决这个问题，即对实时
		垃圾收集算法的研究直接导致了增量收集(Incremental Collecting) 算法
		的诞生。
		基本思想
		如果一次性将所有的垃圾进行处理，需要造成系统长时间的停顿，那么就可以让
		垃圾收集线程和应用程序线程交替执行。每次，垃圾收集线程只收集- -小片区域
		的内存空间，接着切换到应用程序线程。依次反复，直到垃圾收集完成。
		总的来说，增量收集算法的基础仍是传统的标记-清除和复制算法。增量收集算
		法通过对线程间冲突的妥善处理，允许垃圾收集线程以分阶段的方式完成标记、
		清理或复制工作。

	 *
	 *缺点:
		使用这种方式，由于在垃圾回收过程中，间断性地还执行了应用程序代码，
		所以能减少系统的停顿时间。但是，因为线程切换和上下文转换的消耗，会
		使得垃圾回收的总体成本_上升，造成系统吞吐量的下降。

	 *
	 *
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	 *
	 *
	 *分区算法
			一般来说，在相同条件下，堆空间越大，一次GC时所需要的时间就越长，有关GC产生
			的停顿也越长。为了更好地控制GC产生的停顿时间，将一块 大的内存区域分割成多个
			小块，根据目标的停顿时间，每次合理地回收若干个小区间，而不是整个堆空间，从
			而减少一次GC所产生的停顿。
			。分代算法将按照对象的生命周期长短划分成两个部分，分区算法将整个堆空间划分成
			连续的不同小区间。
			每一个小区间都独立使用，独立回收。这种算法的好处是可以控制一次回收多少个小
			区间。

	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
	 *
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	 *
	 */
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
}
